Matlab交流电机直接转矩控制系统的仿真研究(3)
1971年，德国学者F.Blaschke提出了交流电机磁场定向矢量控制理论，这标志着交流调速理论的重大突破。何谓矢量控制，就是把交流电机模拟成直流电机，通过坐标变换来实现电机定子电流的激磁分量和转矩分量解耦，然后分别独立调节，从而获得高性能的转矩和转速响应特性。矢量控制主要有两种方式：磁场定向矢量控制和转差频率矢量控制。但无论采用何种方式，转子磁通的准确检测都是实现矢量控制的关键，它直接关系到矢量控制系统性能的好坏。一般情况下，转子磁通检测可以采用直接法或间接法来实现。所谓直接法就是通过在电机内部埋设感应线圈以检测电机磁通，但这种方式会使简单的交流电机结构复杂化，降低了系统的可靠性，并连磁通的检测精度也不能得到长期的保证。因此，间接法是应用中实现磁通检测的常用方法。间接法通过检测电机的定子电压、电流、转速等可以直接检测的量，它采用状态重构的方法来观测电机的磁通。这种方法便于实现，也能在一定程度上确保检测精度，但由于在状态重构过程中使用了电机的参数，所以如果环境变化引起电机参数变换就会影响到磁通的准确观测。所以为补偿参数变化所造成的影响，人们又引入了各种参数在线辨识和补偿算法，但补偿算法的引入也会使系统复杂化。
如今交流调速领域十分活跃，新的技术层出不穷。目前，交流调速系统正向集成化、实用化、智能化的方向发展。诸如交流电动机的串级调速、各类型的变频调速、无换向电动机调速，特别是矢量控制技术、直接转矩控制技术等的应用，这使得交流调速逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快动态响应等良好技术性能。原来的交直流拖动分工格局也逐渐被打破，在各工业部门用可调速交流拖动取代直流拖动已指日可待，特别在世界能源紧张、能源费用高涨的今天，交流调速技术作为节约能源的一个重要手段，引起了人们的高度重视。总之，交流调速技术的应用有广阔的前景，伴随着生产技术的不断发展，交流调速逐步代替直流调速的时代已经到来。
目前，在国外以德国和日本为主，直接转矩控制技术的理论已经比较成熟，美国、意大利、韩国和法国紧随其后，使得直接转矩控制的应用发展逐步扩大。目前直接转矩控制技术己成功应用于电力机车牵引系统、垂直升降系统等大功率调速应用场合。
直接转矩控制技术从物理关系上构成转矩与磁链的近似解耦关系，可以获得良好的动态性能，控制结构简单，易于实现，很快就得到广泛的推广与应用。而传统的直接转矩控制技术在低速运行扇区与稳态运行扇区还存在很多问题，需要进一步研究。仅从电机本身出发来完善直接转矩控制技术已经是不可能的事情，必须另辟蹊径。现代的直接转矩控制技术作为一种新兴的技术，需要各种先进的控制技术作支撑，它已经不是单一的一项技术，而是发展成多种学科交叉的一项。
综合技术。本文就直接转矩控制技术所需要进一步研究的问题进行了总结：
(1)先进控制策略在现代直接转矩控制技术中的应用，改善稳态运行性能问题对于现代直接转矩控制来说，空间矢量调制模块需要控制器来生成给定的空间电压矢量，这样可以充分发挥线性控制与各种非线性控制方法的各自优点，如线性控制的平滑性、变结构控制的快速性、神经网络与模糊控制的智能性与鲁棒性，尽管在一定程度上增加了控制结构的复杂性，然而控制器可以大大改善控制性能。
(2)磁链与转矩估计问题
对于直接转矩控制来说，磁链与转矩估计精度直接影响控制性能的好坏，甚至会导致控制失败。高速运行时，现有的估计方法可以得到满意的精度，而低速时，尤其接近零速时，很多估计方法往往会失效．解决低速时的磁链与转矩估计问题具有重要意义。
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